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专题八选修一生物技术实践命题特点：微生物培养技术（包括培养基的构成、无菌操作、培养流程）；发酵工程（包括果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作）；微生物的利用（包括微生物的分离、计数、鉴定）；植物有效成分的提取（包括玫瑰精油、橘皮精油和胡萝卜素的提取）变化趋势:在理解过程的基础上熟练操作过程、注重细节真题再现1.【2017·全国I卷】[生物——选修1：生物技术实践]（15分）某些土壤细菌可将尿素分解成2CO和3NH，供植物吸收和利用。回答下列问题：（1）有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物2CO作为碳源，原因是。但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是（答出两点即可）。（2）为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择（填“尿素”“43NHNO”或“尿素43NHNO”）作为氮源，不选择其他两组的原因是。（3）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有24KHPO和24NaHPO，其作用有（答出两点即可）。【答案】（1）脲酶细胞内不含固定CO2的酶提供能量、合成其他物质（2）尿素其他两组中还有NH4NO3，会使不分解尿素的杂菌也在培养基中生长（3）调节渗透压，维持pH、物质原料（三选其二即可）【解析】（1）能产生脲酶的细菌才能分解尿素，只有自养微生物，含有固定CO2的酶，才能利用CO2。葡萄糖作为细胞呼吸底物，可以提供能量，同时中间产物可作为合成其他物质的原料。（2）分解尿素的细菌能以尿素作为氮源，但其他细菌不能。以NH4NO3为氮源的细菌有很多种。如果选用其他含有NH4NO3的两组，会在培养基中长出以NH4NO3为氮源的杂菌。（3）KH2PO4和Na2HPO4为无机盐，可以提供营养物质,并能维持渗透压，同时HPO42-和H2PO4-为一对缓冲对，所以可以维持pH。【名师点睛】对于培养基的分类，不同培养基的作用以及培养基的组成、各种成分的作用要熟悉2.【2017·江苏卷】（7分）苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中，对环境有严重危害。小明同学准备依据下图操作步骤，从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。请回答下列问题:（1）酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作为碳源的有_____________。（2）将采集到的样品接种培养，苯酚用量应随转接次数增加而逐渐_____________。以达到富集酚降解菌的目的。若上图平板中菌落过于密集，应进一步_____________，以便于菌落计数与分离。制备平板培养基时除了需要水、营养物质外，还必须添加_____________。（3）下图为连续划线法示意图，在图中_____________（填图中序号）区域更易获得单菌落。（4）采用比色测定法（使用苯酚显色剂）检测降解后的废水中苯酚残留量。先制作系列浓度梯度并进行显色反应，下表中1~5号比色管的苯酚浓度应分别为_____________。管号123456苯酚浓度（mg/L）1如果废水为50mg/L苯酚溶液，降解后约有21%的苯酚残留，则需将残留液稀释_____________（填序号：①5②10③20）倍后，再进行比色。【答案】（1）蛋白胨、苯酚（2）增加稀释涂布凝固剂（3）③（4）0、0．2、0．4、0．6、0．8③介于0~1mg/L间，则残留液需稀释20倍后，再进行比色。【名师点睛】平板划线法和稀释涂布平板法是微生物接种最常见的两种方法3.【2017·全国III卷】[生物——选修1：生物技术实践]（15分）绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲粉碎加溶剂振荡收集提取液活性炭处理过滤去除活性炭蒸馏（含回收溶剂）重结晶成品。回答下列问题：⑴在提取物质W时，最好应选用的一种原料是（填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”）的植物甲，不宜选用其他两种的原因是。⑵提取物质W时，振荡的作用是。⑶活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是。⑷现有丙酮（沸点56℃）、乙醇（沸点约78℃）两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取剂，理由是。⑸该实验操作过程中应注意的事项是（答出两点即可）。【答案】（1）晾干物质W易受热，受潮分解（2）使物质W充分溶于有机溶剂（3）去除杂质（4）丙酮沸点低，使用较低温度蒸馏便能得道提取物，减少物质W受热分解（5）蒸馏温度不宜过高，通风防止丙酮挥发对实验者的影响、操作迅速（答出两点即可）【解析】（1）依据题干信息（受热、受潮易分解），进行推断，即可得知（2）振荡易于溶解，是基本实验知识。（3）题干信息，活性炭具有吸附能力，杂质易被吸附。（4）根据题干信息，受热易分解，所以选择沸点低的丙酮（5）根据题干信息，受热易分解，所以注意温度控制；用的丙酮，丙酮挥发，对人体有害，所以通风；减少W分解，所以操作要快。【名师点睛】灵活应用课本知识根据物质的特点选择合适的提取方式，对各种方法提取的细节要熟练掌握针对练习1．(8分)(2015·武汉高二联考)生物柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗。科学家发现，在微生物M产生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。(1)用于生产生物柴油的植物油不易挥发，宜选用________、________法从油料作物中提取。(2)筛选产脂肪酶的微生物M时，选择培养基中添加的植物油为微生物生长提供________，培养基灭菌采用的最适方法是________________法。(3)测定培养液中微生物数量，可选用______________法直接计数；从微生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测________，以确定其应用价值；为降低生物柴油生产成本，可利用________________技术使脂肪酶能够重复使用。(4)若需克隆脂肪酶基因，可应用耐热DNA聚合酶催化的________技术。【解析】本题主要考查生物技术所使用的方法，旨在考查学生的知识应用能力。对于不易挥发的植物油，宜采用压榨法和萃取法；在选择培养基中加入植物油主要为微生物的生长提供碳源，培养基灭菌采用的最适方法一般是高压蒸汽灭菌法；直接计数微生物的方法可用显微镜直接计数；对分离提取的脂肪酶需要检测其活性，以确定其应用价值；可采取固定化酶技术，实现酶的重复使用；克隆脂肪酶基因用PCR技术，即多聚酶链式反应。【答案】(1)压榨萃取(2)碳源高压蒸汽灭菌(3)显微镜直接计数酶活性(或酶活力)固定化酶(或固定化细胞)(4)PCR(或多聚酶链式反应，聚合酶链式反应)2．(17分)下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有________________________________的性质。蒸馏时收集的蒸馏液________(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油，原因是_______________________________。(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和___________________________________________________。当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是____________________________________________________________________。(3)如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会________，原因是____________________________________________________________________。(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度________的地方，目的是___________________________________________________________________。(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为________天左右。(6)从薄荷叶中提取薄荷油时________(填“能”或“不能”)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是_______________________________________。【解析】本题主要考查芳香油的提取。(1)根据玫瑰精油的化学性质确定提取的方法；蒸馏时，玫瑰精油会随水分一起蒸馏出来，因此蒸馏得到的是油水混合物。(2)影响玫瑰精油提取的因素很多，如蒸馏的时间、温度等。(3)蒸馏过程中如果不进行冷却，部分玫瑰精油会随水蒸气蒸发而流失，导致精油提取量下降。(4)由于玫瑰精油具有易挥发的特点，因此，瓶装的玫瑰精油密封要严，最好放在温度较低的环境中，以减少挥发。(5)分析题图可以看出，a天时精油的含量最高，是采摘花的最佳时期。(6)由于薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似，因此，可以采用提取玫瑰精油的方法提取薄荷油。【答案】(1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定不是玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物(2)蒸馏温度在一定时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后提取量不再增加(3)下降部分精油会随水蒸气挥发而流失(4)较低减少挥发(5)a(6)能薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似3．(13分)(2015·大庆铁人中学检测)回答下列关于传统发酵技术的问题：(1)在腐乳的制作过程中，有多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是________。该菌产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的________。________可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。(2)在腐乳制作时，要加盐腌制，其目的是析出豆腐中的水分，___________，同时_____________。要制作出色香味俱佳的腐乳，关键在于________的配制。(3)在制作果醋、泡菜的过程中，需要氧气的是____________。(4)苹果醋是受现代人所青睐的健康饮品之一，其生产过程中则利用了代谢类型为________的________菌的发酵作用，该过程需要控制的温度条件是____________。【解析】腐乳制作过程中起主要作用的微生物是毛霉，它具有发达的白色菌丝。毛霉产生的蛋白酶和脂肪酶能将豆腐中的蛋白质和脂肪分解为小分子的肽、氨基酸、甘油和脂肪酸等有机小分子物质。在腐乳的腌制过程中，盐的作用是抑制微生物生长，同时还有析出豆腐中水分和调味的作用。果醋制作利用的醋酸菌，该菌是异养需氧型的微生物，发酵温度控制在30～35℃。【答案】(1)毛霉肽和氨基酸脂肪酶(2)使豆腐块变硬抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质卤汤(3)制作果醋(4)异养需氧型醋酸30～35℃4．(10分)如图是某生物活动小组记录的3种食盐浓度的泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。请据图分析回答：(1)泡菜的发酵主要与________菌有关，该菌属于________生物。在发酵初期，水槽内经常有气泡产生，这些气泡产生的原因是________________________________________________________________________________________。(2)发酵过程中亚硝酸盐含量升高的原因是__________________________，用7%的食盐溶液制作泡菜，亚硝酸盐含量在第________天达到最高峰。在泡菜腌制过程中，必须注意控制的因素有____________________。【解析】泡菜发酵利用的是乳酸菌，乳酸菌属于原核生物。泡菜制作初期酵母菌等微生物生活过程中产生CO2，因此水槽中会有气泡产生；由题图可知，当食盐浓度为7%时，亚硝酸盐在第4天达到最高峰；腌制的时间，温度和盐的用量都会影响泡菜中亚硝酸盐的含量。【答案】(1)乳酸原核发酵初期酵母菌等微生物活动强烈，它们能产生CO2(2)发酵的前几天，蔬菜组织和细菌内的硝酸还原酶的活性强，将硝酸盐还原为亚硝酸盐4腌制时间、温度和盐度5．